节能节电的论文

浅谈关于钢铁企业节电措施的探讨论文

摘要：根据钢铁企业的供用电特点，结合节电技术，就企业如何节能节电进行分析探讨，提出从供电层和用电层、提高电气系统的功率因数和谐波处理、电能监测与管理层节电等方面采取的节电措施。

关键词：钢铁企业；节电措施；供电层；用电层

能源是人类赖以生存和活动的物质基础，它直接关系到国计民生问题。当前世界金融危机的全球性蔓延，部分行业经济效益出现大幅度的下滑，甚至亏损。所以，积极推进科学发展，全力做好节能减排工作是为企业生产获取利润的最有效途径。

1钢铁行业节能形势

我国钢铁企业在整合和优化的过程中，技术装配和自动化程度已有相当的水平。但是目前钢铁企业仍是生产链中的耗能大户，它是一个由冷到热，再由热到冷的工艺生产线企业，如何利用中间的热能变化，进行能源的再利用是一个企业可持续发展的长期规划。焦化干熄焦发电工程、烧结余热发电、煤气余热回收、锅炉蒸汽制冷等节能技术，逐渐在各钢铁企业得到广泛的应用。

但是，大项目新技术应用的节电技术，这只是实现节能目标的第一层次。而全面地对企业现有配电网及其设备采取整体节电措施，这是实现节能目标的第二层次。所以，钢铁企业目前在节电增效这一环节上，还有巨大的潜力可挖。本文结合实际和查阅相关资料，总结出几点钢铁企业节电思考，供共同分析探讨，为企业节能增效出一点微薄之力。

2钢铁企业部分节电措施

电气设备是以满足生产工艺为原则，新上设备工艺的自身节能是大的前提。作为电气设备来说，以电压电流的形式做功，将电能转换为生产需要的机械能、光能等形式。减少无谓的电能消耗，一是提高电气设备的效率节电，二是提高电气系统的功率因数和谐波处理节电，三是电能监测与管理层节电，四是绿色能源的利用。

提高电气设备的效率

提高电气设备的效率，主要是减少空载损耗、负载损耗和热损耗。可从供电层和用电层分别考虑。

供电设备层的节电措施

配电网重构技术，调整配电网结构。改变配电网络拓扑结构来提高可靠性，降低线损，均衡负荷和改善供电电压质量的技术称为配电网重构技术。配电网重构技术是降低配电网线损的重要途径，是优化配电系统技术、提高配电系统安全性和经济性的重要手段，投资少效益高。配电网重构包括正常运行时的网络重构和故障状态下的网络重构，具体如表1所示。

表1配电网重构

重构时的运行状态重构目标约束条件重构计算正常降低线损、平衡负荷、提高供电质量数学优化算法、最优流模式算法、支路交换法、人工智能算法故障隔离故障源，恢复非故障源区域供电潮流方程，支路电流和节电电压，网络拓扑(辐射状)，开关操作次数，继电保护可靠性故障诊断算法在配电网重构时，把线损最小作为目标函数，把负载均衡、提高供电质量、安全可靠运行等目标作为约束条件。通过降维处理，把多目标非线性混合优化问题简化为单一目标的非线性混合优化问题。可以采取以下措施：(1)合理调整配电线路的联络方式。配电线路应该采取最佳运行方式使其损耗达到最小，如通过互为备用线路、手接手线路、环网线路、并联线路、双回线路等是可以达到的。

(2)环形供电网络，按经济功率的分布选择网络的断开点。对于环形的供电网络，正常需要运机电研究及设计制造《机电技术》2010年第4期67行断开，应根据两侧压降基本相等的原则，找到一个经济功率的断开点，使线路的电能损耗最小。

(3)推广带电作业，减少线路停电时间。对双回线路供电的网络，双回线路并列是最经济的，如因检修工作，其中一条线路停电，则由于负荷电流全部通过另一条运行的线路，会使线损大增加，因此要尽量利用带电作业，减少双回线的停电次数与时间。

(4)调整电网的运行电压。根据各工艺线不同的负荷特点，调整供电网的'运行电压，钢铁行业主要用电设备的静态特性参数及U/U0由降到时，P/P0和Q/Q0变化如下表2所示。

表2钢铁行业主要用电设备的静态特性参数设备工业电机泵、风机和其他电机电弧炉中央空调室用空调炼炉鼓风机工业电视荧光灯PV ＝ ＝ ＝ ＝ 注：P有功功率，Q无功功率降低运行电压，有功功率变化较小，但无功变化较大。对于钢铁工业负荷平均来说，当供电电压大于额定电压时，电压降低5％，无功功率可减少8％左右，设备有功功率减小很少，降至额定功率，不会影响生产，但无功电流产生的线路损耗减少了，同时也减少了无功补偿设备的投入。

变压器改造，通过合理分配变压器负载，使变压器运行效率的提高带来节电效益。可以从根本上改善目前企业配电网经济运行的状况，减小用电协议容量，提高配电网的电磁兼容水平和供电质量。

(1)合理选择变压器容量和台数。选择变压器容量和台数时，应根据负荷情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷进行合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效区内。当负荷率低于30%时，应予调整或更换。当负荷率超过80%并通过计算不利于经济运行时，可放大一级容量选择变压器。对车间内停产后仍不能停电的负荷，宜设置专用变压器。大型厂房及非三班制车间宜设置照明专用变压器。

(2)选用节能型变压器，更换或改造高能耗变压器。新建或扩建工程应选用SL7、SLZ7、S9等节能变压器。与老产品比，SL7、SLZ7无励磁调压变压器的空载损失和短路损失，10kV系列分别降低和；35kV系列降低和。S9系列与SL7系列比，其空载和短路损耗又分别降低和，平均每千伏安装SL7系列年节电9kW·h。企业为了节省投资，也可对原有SJ1、SL1高能耗变压器进行技术改造，但改造后应达到国家对配电变压器能耗标准的要求，即：空载损耗降低45%～65%，空载电流降低70%，短路损耗达到SL7标准，阻抗电压4%～。

(3)加强运行管理，实现变压器经济运行。在企业负荷变化情况下，如投运变压器台数和容量不变，其负荷率和运行效率都将发生变化，使其超出经济运行范围，因此要及时投入或切除部分变压器，防止变压器轻载和空载运行。长期轻载(负荷率30%以下)变压器，必要时按实际负荷换小容量变压器。

用电设备层的节电措施

用电设备层的节电措施主要以提高电能转化效率为主要目的。电能转化为机械能的效率涉及四个环节：(1)电动机效率；(2)生产设备的效率；

(3)传动效率；(4)阀门或档风板开度。以下就这四个方面提出一些具体的节电措施。

电动机的节电措施

电动机的经济运行包括如下几个方面：(1)尽可能让电动机运行在经济运行区。电动机的经济运行区，一般为负荷率β在70%≤β≤100%范围内，在这一负荷率范围内运行，电动机《机电技术》2010年第4期机电研究及设计制造68综合运行效率最高，也最节电。β＜40%时，效率会大大下降(η＜60%)，功率因数＜。

(2)电动机轻重载采用Y－△自动切换。电动机在间歇、轻负载(如负荷小于额定功率的40%以下)运行时，为了提高功率因数和降低损耗，可以将其定子绕组接线由△改为Y接线运行。此时绕组上的电压降至1/3额定电压。这样做虽然电动机的功率仅为额定功率的1/3,但轻载时电动机能带得动。而这时电动机的负荷率提高了，铁损降低了2/3,其功率因数和定子电流都明显改善，节电效果显着。

(3)提高电动机与被拖动机械连接效率。采用正确的拖动(传送)机械，减少摩擦力和传动阻力，也是电动机节电的一种措施。

(4)改善环境条件，加强通风，降低电动机运行温度。电动机绕组的电阻是随温度升高而增大的，电动机运行温度越高，其有功功率损耗也越大。

泵与风机的节电措施

泵与风机的有效调节,选用高效设备并不等于就是节能，还要看实际运行工况是否处在设备性能曲线的最高效率点附近，主要决定于以下因素：(1)工作流量的变化规律。工作流量在额定流量的90%以上变化时，一般不采用变速调节；工作流量在额定流量的85%以上变化时,需采用高效变速调节，如变频或串级调速；最小工作流量在额定流量的50%～70%时，可采用较变频调速更加经济、可靠的高频斩波串级调速装置，考虑初期投资可采用“一拖多”的方式，如图1所示。

图1“一拖多”电原理图

在电机起动和停止时将变频器逐台投入，完成后变频器切出采用工频运行。在调速过程中可以根据工况选择电机的投入和切出。

(2)管路性能曲线的静扬程(静压)占全扬程(全压)的比例。当静扬程所占比例很大时，即使泵系统的工作流量变化很大，但由于变速装置的转速变化范围并不大，节能效果也不大。

(3)泵或风机容量(轴功率)的大小。大功率的泵与风机由于每年节约电费数量大，适宜采用初投资很高的高效调速装置。

提高电气系统的功率因数和谐波处理(1)在电动机及其控制方面，积极推广变频器、软启动开关等新型节能产品。大力推广应用以三电平为代表的各种完美正弦波大容量高压变频器。高压电动机采用变频调速控制技术既解决了电机软启动和实现无级调速、满足生产工艺需要的问题，又可以大幅节约能源，降低生产成本。

(2)在各种交流低压电机的调速系统中变频调速系统是性能较好、效率较高的，是目前一些机械调速方式难以达到的。一台变频器可以驱动多台电机同时调速运行。“交-直-交”通用变频器由于前级整流和滤波的隔离作用，电机的感性无功电流不会传递到电网中，因而间接起到了无功补偿的作用，改善了功率因数，但其自身整流器和逆变器产生的谐波，也不可忽视。

(3)由于感性负载产生的无功，采取无功补偿和谐波滤波装置。对于老的电机设备推广应用电动机无功末端就地补偿器，补偿后，电流可以下降10%～20%、无功减少40%～80%、功率因数提高到92%～97%，平均节电在20%左右。该方式投资少见效快，综合效益较多。

电能监测与管理层节电

建立配电网调度中心建立配电网调度中心，在统一的支撑平台上在线组态，根据用户的实际需求，可以灵活实现调度自动化、馈线自动化、电能量计费、电网分析软件、调度管理功能、地理信息系统、配网管理功能等众多应用功能，具有良好的系统应用软件和硬件的扩充性，能够很好满足电力系统和大型工矿企业的调度需求。

节电考核管理

(1)把国内外同行业、同规模、同类型企业的最低电耗指标作为参照体系。

(2)以细化分解能耗考核指标为基础，就每一项细化指标，制订出相应的保证措施，对各项措施进展情况分条建帐进行动态的跟踪考核。

(3)实现全流程损失调查，发现问题，找到潜在的漏洞，从而更加准确细致地掌握了全过程的电损耗情况。

(4)针对存在的突出问题，提出了一系列整改措施，以项目承包的形式落实到各单位，明确了整改责任和整改时限，并将这些项目列入效能监察范围，加大了实施力度。

绿色能源的利用

光伏技术的应用，可以在厂区的景观照明等地方优先使用，在发展中进一步广泛应用。

3结束语

我国是发展中国家，与发达国家相比，技术和专业管理仍相对落后，就能源利用上来说，节能节电潜力还很大，为了企业的生存和发展，钢铁企业必需把节能工作放在优先地位，为建立资源节约型、环境友好型社会而贡献一份力量。

参考文献：

[1]耿毅.工业企业供电[M].北京：冶金工业出版社，1999.

顾绳谷.电力拖动基础[M].北京：中国机械出版社，2004.

苏震.钢铁企业节电途径探析[J].河南冶金，2009,17(2)：22-24.

随着盛夏的来临，空调、电扇等电器用电量和机关单位、居民生活用水量明显增加，这个时候尤其要增强节约意识。无论是机关单位，还是个人，都应站在节约能源资源的高度上厉行节约。因为我们国家可利用的能源资源目前相当紧缺，构建节约型社会功在当代，利在千秋。 建立节约型社会，你我他都有责任，在这方面不应该有局外人。笔者呼吁相关单位加大节能宣传力度，提高公众的资源忧患意识和节约意识。同时，进一步加大节能知识、节能技术、节能产品的推广力度，努力把节能变成全社会的共同行动。据报载，在山东省直机关开展能源短缺体验活动中，省委书记、省长带头参加了活动，通过实际感受能源短缺给工作、生活造成的重大影响和带来的不便，进一步增强了机关工作人员节约能源资源的主动性和自觉性。山东省搞这样的活动很有现实意义。 建设节约型社会，认识改变行动，行动会形成习惯。各级各部门要制定措施，从身边做起，从一点一滴做起，让节约资源的观念切切实实体现在每一个细节中：办公区域的空调温度设置不得低于26摄氏度，提倡每天少开一小时；尽量减少电梯使用，提倡低楼层尽可能不搭乘电梯；节约用水，用5磅暖瓶取代现在的8磅暖瓶；提倡使用钢笔书写，减少圆珠笔或一次性签字笔的使用量；提高机关计算机网络利用率，减少纸质文件的印发……这些措施有效地减少资源浪费，同时还能提高机关效能。总之，只要我们每个人都高度重视起来，就能在生活中找到节约的好办法。大家都想方设法节约一点点，累积起来就一定是一个可观的数字

发展分布式冷热电联产的重要意义采用冷热电联产分布能源系统，对于我国社会发展具有重要意义，我想初步归纳为十个方面。一、 是科学发展观和可持续发展在能源领域的必然选择。中国的能源消费中，燃气消费的比重不大，从科学用能，从有限的天然气发挥最大的效益来讲，应当将天然气用于冷热电联产，以提高人们的生活质量、节约能源、保护环境。二、 是中国优化能源结构发展战略的需要。中国在相当长的时间内能源结构要以煤为主体，虽然利用国内、国外的两类能源市场均可以增加燃气的消费量，但毕竟数量有限，在优化能源结构中要重视优化终端能源结构，尽可能把燃气用于终端消费，用于大中城市消费，这是优化能源结构的需要。三、 是提高能源利用效率和节约能源的必然途径。中国已经决定坚持把能源放在首位。过去由于缺油少气，城市空调、降温、采暖和热水供水有相当一部分依靠电力，造成全面的电力供不应求，特别是夏季。现在实现了“西气东输”和进口LNG，全国许多城市已有燃气供应，采用冷热电联供可以大大节约能源和各种资源。四、 是中国环境革命的重要内容。中国长期以煤为主，城市里大量直接燃煤，造成严重的煤烟型污染，有天然气以后，应首先把城市里的采暖锅炉、工业窑炉和一切燃煤过程皆换下来，用燃气为燃料的冷热电联产能源系统可以大大减轻污染，改善城市生态环境。五、 是中国电力工业的一场深刻的革命。中国一次能源以煤为主，所以从20世纪50年代以来一直倡导“大机组、大电厂、大电网”，采用天然气为燃料的冷热电联产分布式能源系统，可以为建立一个大电网与众多的分布式相结合的活电力系统创造条件。分布式能源的广泛发展是电力工业进行市场化、竞争化改革的重要前提和条件，它将会促进电力工业市场化改革的发展。六、 是中国电力安全和调峰的实际需要。电力的广泛应用，它不仅是工业的重要动力，而且是人们不能须臾离开的东西，分布式能源系统可以提高电力系统的安全供电，冷热电联产系统不仅可以节省空调、采暖、供应热水用电，平抑冬夏季负荷，还可以提供一部分电力，对于节约电力，弥补缺电压，具有重要作用。七、 是电力需求侧管理（DSM）的重要组成部分能源替代是提供能源利用效率和电力需求测管理的重要内容，中国过去缺少油气供应，空调、采暖、供热水不得不利用电力，入利用电力换取热能的设施都是不合理的，这样做虽然方便，但不符合资源有效利用原则，不符合经济条约原理。在没有天然气供应，又不允许用油的条件下，是不得已而为之。但是现在一些地方有了天然气，就应当开展能源替代工作，用天然气冷热电联产去替代，这是节电和电力需求侧管理的重要内容之一。八、 是天然气发展战略中的重要发展领域之一。有了天然气当怎么用？应当科学利用天然气，中国的天然气消费比重不大，更要注意合理利用。天然气应当用于居民生活，作为工业原料，用于冷热电联产，而不应简单的用于烧锅炉代煤，或用于纯发电，（继续沿袭过去的大机组、大电厂、大电网搞大型燃气发电厂），当然又是为了满足照付不议的需求，暂时发展一些燃气电厂，只能作为权宜之计。九、 是充分发挥电力和和天然气优点和经济性的途径。我国当前一些城市由于不合理的使用电力和天然气，造成了电力负荷夏高冬低，而天然气负荷夏低冬高，使电力和天然气装备都不能充分发挥效益，发展以天然气为燃料的冷热电联产分布式能源系统，可以平抑电力夏季高峰和天然气冬季高峰，发挥两者的有点和经济型的优点和经济性。十、 是建筑节能和建筑现代化的重要环节我国目前建筑耗能约占全国能源消耗量的27％，建筑节能是整个节能工作中占有重要地位。建筑主要是从三方面努力，一是大力提倡修建节能建筑，使建筑物能减少能源消耗，二是采用分布式能源系统供应建筑物的空调、采暖及卫生热水等，提高能源系统的节能水平，三是采用节能节电的家用电器。所以采用以天然气为燃料的冷热电联产系统对于建筑节能具有重要意义。发展以天然气为燃料的冷热电联产分布式能源系统确实存在许多优点，但前要设法解决四大问题：一是降低天然气的价格，天然气与电力的比价不合理，电价低廉，人们必然倾向使用电力器具。二是要研制冷热电联产装置的设备，主要是要研制新型的、低噪音、高效率的发电装置（如柴油机、燃气轮机等）。三是要研究分布式能源系统并入电网的技术措施和经济措施，并作出有利于分布式能源系统发展的政策法规。四是要建立分布式能源系统的服务公司，可以承担设计、施工、运行、维护，这是因为冷热电联产装置要比电力空调、电锅炉等要复杂得多。

世界水日”那天水均益说过：“不要让人类看到的最后一滴水是自己的眼泪。”这是资源危机带给我的第一信号，日日在我指间哗哗流淌的水原来这么宝贵。妈妈说，除了水还有煤、石油……许多东西用掉了就没有了。子孙后代怎么办？地球资源的危机已日趋严重，难道哪一天我们人类真要住到月球上去？可那里还是没有一滴水、一根草。节约能源是多么的重要和紧迫！？节水？节能？……怎样才能做到呢？节约能源从我做起，从现在做起。以前，我总是特浪费纸，每次都没写几个字就扔了。我想：反正用完了，妈妈还会再拿回来的。纸的原料是木头，从树苗长到大树，需要几十年的时间，我浪费这么多纸张，不是等于在浪费木材吗？我决定要节约纸张。我的草稿纸上密密集集地摆了许多竖式，原来要用二、三张纸的我，今天只用了一张，原来节约这么简单。我看到那些水资源贫乏的地方，那里的人夏天都两、三周才洗一次澡，如果我们到那里，肯定过不了一周就受不了了。虽然我们这儿是江南水乡，总不缺水用，但也要节约，因为我们的水也是有限的。以前，我洗澡总要让水龙头开着，冲洗都非常方便。这是一种多么大的浪费？现在我洗澡，水声渐渐小了。我还经常剩饭，每次吃饭，总会有三分之一的饭在碗里，那些饭都被倒掉了。我想：唐朝诗人李绅不是说过“谁知盘中餐，粒粒皆辛苦”吗？虽然现在科技发达了，收割有收割机，除草只要喷药水就行了，但也该珍惜呀，如果13亿人民每人节约一粒米，那也有13亿粒米，真是不可想象！我决定以后尽量把饭吃完。第一天，我快要吃完了，但不知怎么的，饭怎么也咽不下去了，第一次终于以失败告终。第二天，我少盛了许多饭，最后终于吃完了。以后几天，我的饭量也逐渐增加，最后又回到了以前的饭量。还有煤炭、石油等有限资源呢？每年夏天我们都为停电而烦恼，橙色预警信号一次次地被拉响，节电已成为全社会共同关注的话题。我们国家大部分都是火力发电厂，一个中型的火电厂一天就要用几千吨煤哪！煤是不可再生资源，有一天我们迟早会用完的。然而，在没有节能意识之前，每天晚上，我都要求开灯睡觉，等我睡熟了，才允许妈妈关灯。现在想想，不禁感到非常羞愧，睡觉关灯多么简单的一件事。节能，我做到了！其实很简单。地球资源是多么的有限！也许你没有感受到干旱时带来的楚痛，也许你没有感受过炎炎夏日停电的经历。其实只需要离开办公室的时候关掉显示器、随手关灯就可以节约不少的能源；只需要离开家的时候把电视机的插头拔掉，把电脑的电源插座关掉就省下了一笔巨大的财富；不要让水龙头细水常流，这是一种真正的浪费，没有任何用途的；……响应国家的号召，节约能源，从我做起。